KR200341692Y1

KR200341692Y1 - 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치

Info

Publication number: KR200341692Y1
Application number: KR20-2003-0036215U
Authority: KR
Inventors: 홍종희
Original assignee: 중앙냉동기 주식회사
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2004-02-11

Abstract

석유 등의 화석연료를 사용하지않고 진공상태를 유지하도록 형성된 열매체파이프 내부에 수용되는 열매체유를 저온에서 가열하여 방열핀을 통해 방열되는 고온의 열로 난방할 수 있도록 한 것으로,

본 고안은, 진공상태를 유지하도록 밀봉되고 열매체유가 내부에 수용되는 열매체파이프와, 열매체파이프에 내설되고 열매체유를 가열하는 히트파이프와, 하측이 열매체파이프에 연통되고 상측이 열매체파이프 외부로 연장형성되어 열교환 면적을 증대시키며 방열핀이 외측면에 형성되는 열교환파이프를 구비한다.

Description

히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치{heating device of having heat pipe}

본 고안은 화석연료(석유, 가스 등을 말함)를 사용하지않고 전기를 이용한 스팀형 열교환기에 의해 실내 공기중의 산소와 수분을 보존하면서 난방할 수 있도록 한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 진공상태를 유지하도록 형성된 열매체파이프 내부에 수용되는 열매체유(증류수 등을 말함)를 저온에서 가열하여 방열핀을 통해 방열되는 고온의 열에 의해 난방할 수 있도록 한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 온풍기용 히팅장치는, 다수의방열핀(1)이 외주연에 형성되고 기화액(2)이 충진되어 밀봉처리되는 난방 파이프(3)와, 난방 파이프(3) 일부가 수용되며 기화액(2)을 기화시켜 방열핀(1)을 통해 고온의 열을 외부로 발산시키도록 열매체유를 수용하는 열공급용 파이프(4)를 구비한다.

전술한 온풍기용 히팅장치 구조는, 전술한 열매체유로서 물을 사용함에 따라 기화액(2)을 기화시키도록 반복적으로 가열되어 순환될 때 물 일부량이 자연적으로 소멸되므로 이를 정기적으로 보충하게되어 사후관리가 번거러운 문제점을 갖는다.

한편, 실용신안등록출원 제2000-8116호에 "열매체파이프를 이용한 온풍기"가 게시되어 있다.

전술한 열매체파이프를 이용한 온풍기 구조는, 다수의 원판상의 방열핀을 일정간격으로 끼워서 고정한 관체 내부에 열매체를 채운 다수의 열매체파이프와 열매체파이프의 방열핀에 외기를 연속적으로 공급하는 급기팬으로 이루어진 온풍기에 있어서, 열매체파이프를 가열하는 열원으로 전열히터와, 전열히터의 열을 흡수하여 최적온도로 열매체파이프를 가열하도록한 열 저장수단을 구비한 것이다.

전술한 열매체파이프를 이용한 온풍기는, 열 저장수단에 열매체파이프를 매설하고, 열 저장수단에 수직으로 열매체파이프를 다수개 배치한 것으로, 전열히터의 발열량이 열 저장수단을 통해 1차 전열된후, 다시 열 저장수단을 통해 열매체파이프를 통해 2차 전열되는 구조로 이루어져 열 손실율이 증대되는 문제점을 갖는다.

또한, 열매체파이프의 수량을 많게 형성하고 열 저장수단을 별도로 구성함에따라 해당 부품수 증가로 인해 원가비용이 상승되는 문제점을 갖는다.

본 고안의 목적은, 히트 파이프를 열매체파이프 내부에 직접 설치하여 해당 부품수를 줄여 원가비용을 절감할 수 있도록 한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 진공상태의 열매체파이프 내부에 설치된 히트 파이프에 의해 저온(50∼60℃범위)에서 열매체유를 가열하여 고온의 열을 방열시키므로 열효율을 향상시켜 에너지를 절감하고, 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 온풍기용 히팅장치의 개략도,

도 2는 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치의 요부발췌확대도,

도 3은 도 2의 단면도,

도 4는 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치의 사용상태도,

도 5는 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치에서 열교환파이프의 다른 변형예시도,

도 6은 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치에서 열교환파이프의 또 다른 변형예시도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 열매체유

11; 열매체파이프

12; 히트파이프

13; 커버

14; 방열핀

15; 열교환파이프

16; 온도 감지센서

17; 제어기

18; 블로어(blower)

19,20; 덕트(duct)

전술한 본 고안의 목적은, 진공상태를 유지하도록 밀봉되고 열매체유가 내부에 수용되는 열매체파이프와, 열매체파이프에 내설되고 열매체유를 가열하는 히트파이프와, 하측이 열매체파이프에 연통되고 상측이 열매체파이프 외부로 연장형성되어 열교환 면적을 증대시키며 방열핀이 외측면에 형성되는 열교환파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 열매체유로서 증류수, 알콜류, 아세톤류, 프레온가스류, 이들을 혼합한 액체중 어느 하나가 사용된다.

전술한 열교환파이프와 방열핀의 재료로서 구리, 알루미늄, 은, 금중 어느 하나가 사용된다.

전술한 열교환파이프는, "∩"형상으로 형성되어 열매체파이프에 연통되도록 다수개 설치된다.

전술한 열교환파이프는, 하단이 열매체파이프에 각각 연통되는 다수의 제1열교환파이프와 제1열교환파이프의 상단에 병렬형으로 연통되는 제2열교환파이프로서 이루어진다.

전술한 열교환파이프는, 양단이 열매체파이프에 연통되고 중간측이 지그재그형으로 반복형성된다.

전술한 열매체파이프 내부의 온도를 검출하는 온도 감지센서와, 온도 감지센서와 연결되며 온도 감지센서로 부터 입력되는 신호에 따라 히트파이프에 인가되는 전원을 단락시키는 제어기를 구비한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치는, 열을 생성하는 열매체파이프(11)와, 열매체파이프(11)에서생성된 열을 실내에 방열하는 열교환파이프(15)로서 이루어진다.

열매체유(10) 가열시 손실되는 것을 방지하고, 열매체유(10)를 저온(50∼60℃범위)에서 가열할 수 있도록 진공상태로서 밀봉되는 열매체파이프(11)에 열매체유(10)를 충진시킨다. 이때 열매체유(10)는 증기압이 낮고, 열 안정성과 부식성이 적으며, 유동성을 갖으며, 불연성을 갖는 증류수, 알콜류, 아세톤류, 프레온가스류, 이들을 혼합한 액체중 어느 하나가 사용된다.

외부로 부터 상용전원 인가시 열매체유(10)를 가열하는 히트파이프(12)가 열매체파이프(11)에 적어도 하나 이상 내설된다. 히트파이프(12) 수량은 온풍기의 용량에 따라 선택된다.

열매체유(10) 가열시 기화되는 증기상태의 기화열이 순환되는 열교환파이프(15)를 열매체파이프(11)에 연통시키되, 열교환파이프(15)는 열교환 면적을 증대시킬 수 있도록 열매체파이프(11) 외측으로 연장형성되며, 열교환파이프(15) 내부의 기화열을 대기중으로 방열시키는 방열핀(14)이 열교환파이프(15) 외측면에 일체형으로 형성된다.

전술한 열교환파이프(15)는 "∩"형상으로 형성되어 열매체파이프(11)에 연통되도록 적어도 1열 이상으로 다수개 설치된다.

이때, 전술한 열교환파이프(15)와 방열핀(14)의 재료로서 열전달율이 뛰어난 구리, 알루미늄, 은, 금중 어느 하나가 사용된다.

도면중 16은 열매체파이프(11) 내부의 온도를 검출하는 온도 감지센서이고, 17은 온도 감지센서(16)와 연결되며 온도 감지센서(16)로 부터 입력되는 신호에 따라 히트파이프(13)에 인가되는 전원을 단락시키는 제어기이며, 18은 외부 공기를 흡입하여 열교환파이프(15) 및 방열핀(14)을 통과시키는 블로어이며, 19,20는 외부 공기 이동통로를 형성하는 덕트, 21은 흡입구와 배출구가 형성되는 케이싱, 22는 온풍기를 수동으로 조작할 수 있도록 기능버튼이 장착되는 컨트롤패널이다.

이하에서, 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치의 사용예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 케이싱(20) 일측에 설치되는 기계실의 제어기(17)와 전기적으로 연결되는 원격조정기 또는 스위치의 조작에 따라 전술한 열매체파이프(11)에 내설되는 히트 파이프(12)에 상용전원이 공급된다.

전술한 히트 파이프(12)의 가열으로 인해 열매체파이프(11)에 수용되는 증류수 등의 열매체유(10)가 가열되므로, 액체에서 기체상태로 상 변화되는 증기상태의 열매체유는 열매체파이프(11)에 연통되는 열교환파이프(15)의 외측면에 형성되는 방열핀(14)을 통하여 외부공기와 열교환을 하게되므로 고온의 열이 방열된다.

이때, 전술한 열매체파이프(11) 및 열교환파이프(15)는 진공상태를 유지하게되므로 열매체유(10)는 저온(50∼60℃범위)에서도 쉽게 가열되어 액체에서 기체상태로 상 변화가 이루어지고, 열매체유(10)를 반복적으로 가열하는 경우에도 열매체파이프(11)에 충진되는 열매체유(10)의 손실되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 제어기(17)의 조작으로 인해 블로어(18)가 구동됨에 따라 덕트(19)를 따라 흡입되는 외부 공기는 블로어(18)를 통과한 후, 덕트(20)를 따라 배출되는 외부공기는 열교환파이프(15) 및 방열핀(14)을 직접적으로 통과하여 대기중으로 토출되므로, 실내 온도를 적정온도로서 난방할 수 있게 된다.

한편, 전술한 열매체파이프(11)에 내설되는 히트파이프(12)의 가열온도는 열매체파이프(11)에 내설되어 외부로 돌출되는 온도 감지센서(16)에 의해 검출되고, 검출된 신호는 제어기(17)에 입력됨에 따라, 제어기(17)로 부터 출력되는 신호에 따라 히트파이프(12)에 의해 열매체유(10)를 가열하는 온도를 조절할 수 있다.

즉, 온도 감지센서(16)에 의해 검출되는 히트파이프(12)의 가열온도에 따라 히트파이프(12)에 인가되는 전원을 선택적으로 단속시키므로, 열매체유(10)의 가열온도를 조절할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치에서, 전술한 열교환파이프(15)는 하단이 열매체파이프(11)에 각각 연통되는 다수의 제1열교환파이프(15a)와, 제1열교환파이프(15a)의 상단에 병렬형으로 연통되는 제2열교환파이프(15b)로서 이루어진다.

이때, 전술한 제1열교환파이프(15a)와 제2열교환파이프(15b)로서 이루어진 열교환파이프(15)를 제외한 구성은 본 고안의 일실시예에 의한 것과 실질적으로 동일하게 적용되므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치에서, 전술한 열교환파이프(15)는 양단이열매체파이프(11)에 연통되고 중간측이 지그재그형으로 반복형성된다.

이때, 양단이 열매체파이프(11)에 연통되고 중간측이 지그재그형으로 반복형성되는 열교환파이프(15)를 제외한 구성은 본 고안의 일실시예에 의한 것과 실질적으로 동일하게 적용되므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의한 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.

진공상태의 열매체파이프내부에 설치된 히트 파이프에 의해 저온(50∼60℃범위)에서 열매체유를 가열하여 고온의 열을 방열시키므로 열효율을 향상시켜 에너지를 절감하고, 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있다.

또한, 히트 파이프를 열매체파이프 내부에 직접 설치하여 해당 부품수를 줄여 원가비용을 절감할 수 있다.

Claims

진공상태를 유지하도록 밀봉되고, 열매체유가 내부에 수용되는 열매체파이프;

상기 열매체파이프에 내설되고 상기 열매체유를 가열하는 히트파이프; 및

하측이 상기 열매체파이프에 연통되고 상측이 상기 열매체파이프 외부로 연장형성되어 열교환 면적을 증대시키며, 방열핀이 외측면에 형성되는 열교환파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.
청구항 1에 있어서, 상기 열매체유는 증류수, 알콜류, 아세톤류, 프레온가스류, 이들을 혼합한 액체중 어느 하나가 사용되는 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 열교환파이프와 상기 방열핀의 재료로서 구리, 알루미늄, 은, 금중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 열교환파이프는, "∩"형상으로 형성되어 상기 열매체파이프에 연통되도록 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 열교환파이프는, 하단이 상기 열매체파이프에 각각 연통되는 다수의 제1열교환파이프와, 상기 제1열교환파이프의 상단에 병렬형으로 연통되는 제2열교환파이프로서 이루어진 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 열교환파이프는, 양단이 상기 열매체파이프에 연통되고 중간측이 지그재그형으로 반복형성되는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 열매체파이프 내부의 온도를 검출하는 온도 감지센서와, 상기 온도 감지센서와 연결되며 온도 감지센서로 부터 입력되는 신호에 따라 상기 히트파이프에 인가되는 전원을 단락시키는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 히트파이프를 이용한 온풍기용 히팅장치.